Pointfar Automation社長Kash Behdinan氏へのインタビュー後編。同社はベンチレーター製造用デジタルツインモデルを開発し、COVID-19による不足解消のため、関心企業へ無償提供しています。前編はこちら。 Behdinan氏はISAプロセス管理制御部門元ディレクター、ISAモントリオールシンポジウム元共同議長、2017年プロセス制御安全シンポジウムプログラム議長、第61回国際計装シンポジウム議長、カリフォルニア州立大学ノースリッジ校非常勤教授(製造システム工学、機械工学、システム運営管理)、南カリフォルニア大学製造工学博士。 デジタルツインにより、物理生産ライン構
「自動化」という言葉が呼び起こす不安 「ロボットに仕事を奪われるのか?」は自動化業界外部で最も一般的な反応。妥当な懸念だが、単純なYes/Noでは答えられない複雑な問題です。ISA(国際オートメーション学会)は技術的側面を深く掘り下げてきたが、この「部屋にいる800ポンドのゴリラ」について正面から議論します。 歴史的文脈:自動車産業1970-80年代 米国工場閉鎖・アウトソーシング、初期ロボット導入で好条件雇用が消失 「再訓練でより良い職へ」説:現実には全員が該当せず 「新技術が新職種創出」説:コンピューティング産業勃興で新職種生まれたが、地理的・世代的ミスマッチで苦境も 変化は誰にでも優
パンデミックが製造業に与えた三重苦 従業員感染リスク・欠勤、ソーシャルディスタンス義務化による作業密度制限 サプライチェーン寸断・部材不足 需要は減少せず、逆に過去最高水準へ急増 少ないリソースでペースアップ、人員流出の中での生産維持が喫緊の課題。 コボットが解決する理由 熟練工不足解消のため開発されたコボットは、従来ロボット(単純反復のみ)と異なり、複雑作業(ピッキング、ライン調整、精密溶接等)を人間と協働実行し、作業者のスキルを拡張・増幅します。 実例:パンデミック対応導入 RCM Industries(ダイカスト部品):Universal Robots UR10e 2台導入、人
サプライチェーン攻撃の深刻性 上流サプライヤーを標的にし、多数のエンドユーザーへ波及させる攻撃手法。著名事例: Stuxnet:ウラン濃縮用PLCを標的 NotPetya:税務ソフト経由で拡散、推定100億ドル被害(メルク、サン・ゴバン等) SUNBURST:SolarWindsソフトウェア経由、最大18,000組織にバックドア 攻撃者にとって高ROIのため、今後も継続・増大必至。 ICS向けリモートアクセスデバイスへの実害事例 2014年、DragonflyマルウェアがEwon Talk2M(ICS機器向けVPNアプリ)セットアップパッケージ経由で感染拡大。SANS Institute
前提:安全操業が最優先 製油所・石油化学プラントは危険物・危険プロセスを24/7で扱う。競争力・品質・安定供給も重要だが、全ては「安全かつ環境調和的な操業」の上に成り立つ。 デジタル化の必然性 過去5-10年でIndustry 4.0技術(自動化、ロボティクス、IIoT、ブロックチェーン、クラウド、IT/OT融合)への関心が急拡大。シェル、エクソン、BP、リライアンス、アラムコ等が統合的導入。生産増強、利益改善機会(PIO)管理、品質ギブアウェイ最小化、安価原料処理等で成果。同時にプロセス安全、職場安全、環境コンプライアンス、設備信頼性、プラントインテグリティ向上にも寄与。 オペレーション
なぜ今、デジタル変革か ベンチマーキング、TQM、カイゼン等の従来手法は手作業ベースで、全社データ統合・大量データ処理・高度分析が困難でした。IIoT、AI、エッジ/クラウド等の新技術がこれら制約を突破し、包括的な変革を可能にします。 デジタル変革の定義 「熟慮の上で意図的に、新興デジタル技術を活用し、包括的変革をもたらすプロセス」。ビジネス・生産プロセス改善、顧客・株主価値向上、効率・生産性飛躍、将来対応力強化が目的。 サイバーフィジカルシステム(CPS)の実現 ポンプ・コンプレッサ等物理資産に、センサ・アクチュエータ・エッジコンピューティング・ネットワーク接続を搭載 自己監視・機能情
1. 自動車部品トレーサビリティの高度化 ミシュラン:2023年まで全タイヤにRFIDタグ搭載。サプライヤーは装着モデル把握で欠品防止、ロット単位品質追跡で早期不良検知。将来はドライバーがダッシュボードで自車タイヤ仕様確認可能に。 メルセデス・ベンツ×フラウンホファーIFF:生産スケジュールのボトルネック可視化、必要部品のジャストインタイム供給実現。高価値ラインでの遅延コスト大幅削減。 2. 医療サプライチェーンの厳格管理 医薬品製造でのリアルタイム水使用量監視(ワクチン主原料)とAI環境制御の併用 Kit CheckによるRFID薬剤トレー検証:従来30分→3分で欠品・期限切れ・誤充
従来ロボットとコボットの違い 従来の産業用ロボットは大型・高速・高可搬ですが、人間の位置・動作を認識できないため、安全柵・ライトカーテンで完全隔離が必須でした。これにより「全自動化か、人手作業エリア分離か」の二者択一を迫られてきました。 コボットの定義と特徴 人間と同一空間で協働作業可能な設計(ISO 10218、ISO/TS 15066準拠) 内蔵安全機能:衝突検知停止、力・トルク制限、速度制限、安全評価済み リスクアセスメントにより安全柵不要・削減可能、省スペース化 ティーチング・プログラミング容易(ハンドガイディング等)、最小限のトレーニングで再配置可能 人間以上の反復精度・一貫性で
開催概要 主催:International Society of Automation(ISA) 開催日:2021年5月11日(火) 9:00-17:00 ET 形式:完全バーチャル(デスクトップ/モバイルから参加可能) 対象:IIoT/スマート製造に関わるエンジニア、マネージャー、経営層、研究者 主要トピック IIoTランドスケープのナビゲーション システム設計・アーキテクチャ サイバーセキュリティと機能安全 導入・運用管理 デジタル変革戦略 人工知能・機械学習活用 エッジコンピューティング 産業用通信・ネットワーク技術 見所 業界トップエキスパートによる基調講演・技術セッショ
MQTTとは MQTT(Message Queuing Telemetry Transport)は、制約のあるネットワーク・デバイス向けの軽量パブリッシュ/サブスクライブ型メッセージングプロトコルです。OASIS標準としてIoT接続の中核を担い、小さなデータパケットを低帯域幅で効率的に送信できます。 歴史 1990年代末、フィリップス66が遠隔油田(300ボーレート級の低速回線)からのデータ収集のために開発 Arlen Nipper(Cirrus Link)、Andy Stanford-Clark(IBM)がTCP上で冗長性を排除したステートフル・例外報告型プロトコルとして設計 初期商用利
本稿はISAメンタープログラム(Greg McMillan氏執筆、2010年ISA生涯功労賞受賞者、元Solutia/Eastman Chemicalシニアフェロー)の一環として、プログラム参加者からの質問と回答を紹介するシリーズ記事です。 スマートファクトリーにおける「最適な自動化・デジタル化レベル」は一律に定まらず、企業のデジタル成熟度、製品ライフサイクル、サプライチェーン複雑性、人材スキル、ROI目標により異なります。ISA-95機能階層(レベル0〜4)をフレームワークとして、各レイヤーでのデータ粒度、意思決定権限、自律性のバランスを設計することが重要です。 議論のポイント レベル
サービタイゼーションとは 製造業者が製品そのものではなく、「製品を通じたサービス・成果」を販売するビジネスモデルへ転換すること。顧客は高額な設備投資(CapEx)を運用費(OpEx)に置き換え、メーカーは継続的収益と深い顧客関係を獲得します。 サービタイゼーションの成熟度レベル レベル内容特徴 基本MRO(保守・修理・オーバーホール)対応要請ベース、定期訪問等の受動的対応 中級リモート監視・診断による予防保全状態監視、機械学習予測、顧客別最適化 上級Product-as-a-Service(PaaS)/ 従量課金使用量・稼働時間単位で課金、資産所有権はメーカー 可用性・品質SLA契約
水処理薬品の意義 「愛なしで生きる人は百万いるが、水なしで生きる人はいない」。年間340万人が安全でない水に起因して死亡すると推定され、安全な飲料水確保は地球規模の課題です。化学工業は多様な水処理薬品を開発し、海水・汚染河川・廃水から飲用可能な水を生産する技術を提供しています。 水処理の4つの基本プロセス ボイラー水処理:スケール・腐食防止 冷却水処理:スケール・腐食・スライム制御 水質浄化(飲料水製造):懸濁物・病原体・有害物質除去 廃水処理:環境基準適合・水再利用 除去対象:懸濁固形物、ウイルス、菌類、細菌、藻類、溶解性ミネラル、重金属、有機汚染物質 代表的な水処理薬品 分類主
ボイラー水処理の重要性 ボイラーは化学・発電・食品・原子力等あらゆる産業プロセスの心臓部です。未処理水(河川水、地下水、上水)中の溶解性塩類・ガス・懸濁物質は、スケール生成、腐食、過熱、伝熱効率低下、チューブ破損を招きます。適切な水処理プログラムはボイラーの長寿命化と安全運転の前提条件です。 未処理水使用のリスク スケール付着による伝熱阻害・過熱・チューブ破損 溶解酸素・二酸化炭素による酸性腐食・ピッティング アルカリ度不足による腐食、過剰による苛性脆化 スラッジ蓄積による流路閉塞・局所過熱 キャリーオーバー(蒸気中の水分・固形分混入)によるタービン・プロセス汚染 主要処理薬品と機能
PVCの概要と需要 ポリ塩化ビニル(PVC)は、配管(24%)、フィルム・シート(19%)、プロファイル・チューブ(17%)、電線被覆(10%)、ボトル(8%)、床材(5%)、合成皮革(4%)等、建設・輸送・包装・電気・医療分野で幅広く使用される汎用プラスチックです。安全性・快適性・資源効率の向上に寄与しています。 発見の歴史 1872年、ドイツのオイゲン・バウマンが酢酸ビニルを日光に当てて偶然合成(白色固体として析出) 1920年代、ウォルド・セモン(BFグッドリッチ)が可塑剤添加による軟質化技術を確立し、工業化の道を開く 化学的・熱的性質 塩素含有量:約57%(難燃性の源泉) 酸
塗料の組成と微生物リスク 塗料は顔料、溶剤、樹脂、添加剤からなる安定乳化系ですが、水性塗料は微生物(細菌・カビ・酵母)の増殖に対し脆弱です。微生物汚染は塗料の腐敗、悪臭、ガス発生、粘度変化、塗膜欠陥を引き起こし、特に海洋塗料やバルク貯蔵時の問題となってきました。 バイオサイド(防腐・防カビ剤)の役割 EPA定義:「人間・動物の健康に害を及ぼす生物、天然・人工製品を損傷する生物を制御するための防腐剤、殺虫剤、消毒剤、殺虫剤等の多様な有毒物質群」 塗料では、製造時の缶内腐敗防止(缶内防腐剤:イン・カン・プレザーバント)と、塗膜形成後の表面カビ・藻類付着防止(乾燥膜防腐剤:ドライフィルム・プレザー
ネオンとは 元素記号:Ne、原子番号:10、原子量:20.18 常温で無色・無臭・無味の気体(空気より軽い) 沸点:−246.05℃、融点:−248.59℃ 第18族(希ガス)に属し、化学的に極めて安定 電気陰性度なし(ポーリングスケール)、既知の安定化合物なし(フッ素との理論的可能性のみ) 発見の経緯 1898年、イギリス・ユニバーシティ・カレッジ・ロンドンでウィリアム・ラムゼーとモリス・トラバースが発見 液化アルゴンを凍結し、昇華したガスを高電圧放電管に通した際、未知の深紅色スペクトル線を観測 ギリシャ語「neos(新しい)」にちなみ命名 ラムゼーはアルゴン、クリプトン、キセノンも
発見と歴史 1808年、ゲイ=リュサック&テナール(仏)とダヴィ(英)が独立して単離 ホウ酸とカリウムの反応で単体を得た 名称由来:ペルシャ語「Burah」、アラビア語「Buraq」(ともにホウ砂を意味する) 加熱時に緑色炎を示すため花火の着色剤として利用 基本データ 原子番号:5、原子量:10.81、元素記号:B 密度:2.37 g/cm³、融点:2,075℃、沸点:4,000℃ 常温で固体、半金属(メタロイド)に分類 性質の二面性 金属的特徴:光沢あり、高強度、高融点 非金属的特徴:低密度、非金属と共有結合形成、常温で電気伝導性低い(高温で向上) 入手と生産 自然界に単
金(Au)とは 原子番号79、原子量196.97 密度:19.3 g/cm³(非常に重い) 融点:1,064℃、沸点:2,850℃ 延性・展性に優れ、最も薄く延ばせる金属 化学的に極めて安定(酸化せず、王水のみ溶解) 優れた電気伝導性と熱伝導性 記号Auの由来 ラテン語「Aurum(暁の輝き)」に由来。英語「Gold」はアングロサクソン語「Gohl(黄色・光る)」から。 産出と歴史 地殻・マントルに微量存在。主に石英脈(原生鉱床)や砂金(二次鉱床)として産出 最大産出:南アフリカ(世界の約2/3)、次いでインド、アメリカ、オーストラリア、中国 記録上の発見:1848年、カリフォルニア
基本データ 元素記号:Zn、原子番号:30 電子配置:2, 8, 18, 2(2価の陽イオンを形成しやすい) 電気陰性度:1.65(ポーリングスケール) 遷移金属元素 名称の由来 ドイツ語「Zink」に由来。ペルシャ語「Seng(石)」や、ドイツ語「Zinn(錫)」に似ていることから「錫のようなもの」を意味するとも言われます。かつては「インド錫」「カラミン」「スピンテル」とも呼ばれました。 産出と生産 地殻中濃度:約75 ppm(24番目に豊富) 主要産出国:オーストラリア、カナダ、アメリカ、イラン(最大埋蔵量) 世界生産量:年間1,100万トン以上 精錬:鉱石を焼成・濃縮後、炭素還
産業技術